輪轂電機：顧名思義，就是將電機安裝在車輪上的新型驅動技術。它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。
隨著新能源汽車電驅動技術的進步，近年來，輪轂電機越來越受到關注與重視。日本的富士電機、安川電機，美國的特斯拉、菲斯科等都寄希望在下一代產品中，推動輪轂電機在新能源汽車上的應用。
其實，據筆者了解，輪轂電機技術并非新生事物，早在1900年，保時捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術在礦山運輸車等領域得到應用。
對于乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對于此項技術研發開展較早，目前處于領先地位，包括通用、豐田在內的國際汽車巨頭也都對該技術有所涉足。目前國內也有自主品牌汽車廠商開始研發此項技術，在2011年上海車展展出的奇瑞瑞麒X1增程電動車就采用了輪轂電機技術。
筆者認為，專為新能源電動汽車應用創新設計的輪轂電機有可能在霧霾彌漫和交通阻塞的街道上邁出第一步，而這些動力強勁、革命性設計的電動車很可能成為未來街頭的一道靚麗風景線。
國內已有專業電機企業涉足
Protean-Electric是一家總部位于美國密歇根州特洛伊的新能源電機驅動技術和產品解決方案供應商，目前也正在積極發展車用輪轂電機的研發與應用。雖然深處美國，但與諸多美國企業類似的是，Protean把業務拓展的重點完全放在了國內，并希望在中國大力開發并批量化生產。這讓筆者想起了四年前剛剛回國的微宏動力團隊，盡管在他們歸國早期，鈦酸鋰還是一個在國內電池人看來陌生的名詞，不過，他們成為了勇于“吃螃蟹的第一批人”，并為推動了國內相關領域的技術進步做出了巨大貢獻。
最近，筆者有幸訪問到了Protean-Electric中國戰略和業務發展總監徐東。據徐東介紹，得益于政府部門的大力支持，中國正成為世界電動車技術發展的實驗平臺，目前電動以及混合動力技術之所以發展如此迅速，和政府出臺的汽車尾氣排放標準的規范和標準有直接的推動關系。雖然中國政府的監管力度和歐洲、北美的一樣嚴格，但和其他兩個地區相比，在中國電動車行業標準的推動似乎包含了更多的政治因素。一方面，首都北京和其他很多中國的城市大氣污染狀況已經到了危機關頭;另一方面，政府出臺了一系列相關的優惠政策，鼓勵汽車廠商和消費者生產購買更加環保、使用清潔能源的電動汽車。
一般普通的電動汽車在引擎蓋下裝有一臺集中式電機，可以將動力經傳動軸輸送到四個輪軸再通過變速減速機構傳送到輪胎和路面上。而顛覆了傳統動力驅動結構的Protean輪轂電機則提供了一種全集成直驅式的輪轂電機系統解決方案，由嵌進車輪里的高效電機直接為車輛驅動提供動力。這種直驅輪轂電機無需使用減速箱，傳動軸或差速器，因此賦予了車輛更多的靈活設計，同時大大降低傳動系統造成的能量損耗，單個電機峰值輸出扭矩可達1000牛米。而全電動電機驅動的雪佛蘭沃藍達只能產生大約370牛米的最大扭矩輸出，所以使用了Protean Drive TM直驅輪轂電機的電動車有著極佳的操控性和動力性。此外該電機的動力和控制元件，包括可將直流電池電能轉化為交流電輸出的逆變器等，都巧妙的安裝于輪轂內的有效空間內，為整車集成設計提高了極大的自由度。
徐東告訴記者，以Protean產品為例，整機重量約34公斤，非常適用于像雪佛蘭沃藍達這樣的插電式混合動力以及純電動汽車，而類似豐田普銳斯這種標準的混動車并不依賴其電動機來產生足夠的推力，所以使用輪轂電機能夠有效節省生產成本。一般普通乘用車只要兩個電機就足夠一般性的動力需求，而其它的輕型商用車輛或高性能版車輛則需要配備四個Protean Drive TM輪轂電機。
事實上，早在1900年，保時捷公司創始人費迪南德·保時捷(Ferdinand Porsche)曾推出一款使用輪轂電機的汽車。然而，由于當時的技術不成熟，這些處于車輪封閉空間內的電機并不能提供足夠動力，而且當汽車駛入各種惡劣路況時，也無法承受各種振動，沖擊，極溫，灰塵以及浸水等考驗。而今天的Protean Electric的所有輪轂電機系統及其部件均經過了嚴格條件的測試，徐東先生告訴我們，這可以保證這套電機系統完全符合汽車行業大眾市場的要求，其運行的可靠性和安全性達到了國際汽車行業的規范和標準。
然而并非所有人都看好輪轂電機。蒙特利爾康考迪亞大學電氣工程副教授Sheldon-Williamson認為，雖然輪轂電機能效和扭矩輸出驚人，但同樣成本也很高。他還說：“從研究角度來看，輪轂電機的出現讓人們對未來的驅動發展十分樂觀;但從經濟方面考慮，現在商用還沒戲。”而且他認為協調輪轂電機需要汽車擁有復雜的控制系統，至少需要5到10年的時間這項技術才會變得有競爭力。
對此，徐東在采訪中很坦率地承認要使用代表最新科技和未來動力系統趨勢的ProteanDrive TM輪轂電機驅動系統，汽車必須配備新的控制軟件。但從某種程度上來講，輪轂系統的控制更簡單一些。就傳統汽車而言，司機踩下油門，通過ECU(電控單元)給發動機發出指令，使其產生扭矩并通過機械系統分配到各個車輪。而使用了Protean輪轂電機的汽車，在ECU發出指令之后，扭矩可以任意分配，并不需要通過復雜的機械系統。這種控制方式能夠利用可任意分配到車輪的扭矩力(扭矩矢量分配技術)，這種技術最先用于賽車，直到最近才被引入了全驅汽車的設計當中。
據非營利機構-美國汽車研究中心(CAR)出具的報告顯示，中國政府要在2015年和2020年實現50萬輛和500萬輛新能源汽車上路的目標。包括北京在內的許多城市都提供電動車補助，并在牌照，停車位，充電設施等提供盡可能多的政策支持。但CAR表示這些刺激政策還不足以形成一個有規模的電動車市場。在北京，如果你買了一輛電動車，你可以馬上獲得牌照。但即便如此，消費者還是不會選擇電動車的。沒有配套或者配套不足的充電設施，是制約北京電動車市場蓬勃發展的一大阻礙。
即便如此，Protean Electric還是認為中國的汽車制造商們為了開拓電動車市場，愿意在研發上投入精力和財力。徐東對筆者說，“目前，中國國產品牌汽車受到了國外產品的巨大沖擊，而與全球最新科技同步并富有創新力的輪轂電機驅動系統可以讓國內的汽車廠商有扳回一局的機會。在內燃機時代，要趕超美國歐洲等發達國家，可能還得一個世紀的時間。但如果另辟蹊徑，從電動車入手，甚至有超過的機會。”
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